2024-09-18 | 鏈車網
▲Porsche 911最新的Hybrid引擎搭配電動渦輪技術‧ 傳統引擎為二衝程或四衝程,Porsche最新專利為「六衝程」‧ 六衝程引擎的曲軸結構與轉子引擎有點類似‧ 六衝程引擎具備二個壓縮行程與二個動力行程‧ 六個衝程中有二個用於做功,效率為1/3‧ 傳統四衝程引擎只有一個動力行程用於做功,效率為1/4‧ 六衝程水平對臥引擎量產機率其實很低!‧ 就結構來說,Porsche六衝程引擎比較類似Atkinson循環引擎保時捷全新六衝程水平對臥引擎的想法看起來很讚,而且Porsche已獲得此六衝程內燃機設計專利。此一特殊結構使用類似轉子引擎的曲軸設計,在每個循環當中,產生額外的壓縮和動力衝程,無疑是個奇怪又奇妙的想法與設計。因為目前此一技術僅止於紙上談兵的專利階段,並沒有實際的產物,所以也沒有完整的動畫或連續運作示意圖,相信很多人都看不懂這樣的設計,因此個人儘量以簡單的敘述來說明。除了極少數的例外,比如說把割草機引擎改裝到微型汽車上!好的,目前99.99%的汽車都使用四衝程引擎,四個衝程包括:進氣、壓縮、動力、排氣。進氣行程是將空氣和燃料注入汽缸(燃燒室)的動作;壓縮行程是活塞將燃氣推擠至汽缸頂部上死點位置的動作;動力行程又稱為點火行程或是爆發行程,也就是燃氣被點燃後,將活塞向下推至底部嚇死點...更正..是「下死點」的做功動作;排氣行程是最後一個步驟,就是將燃燒後的廢氣推出汽缸外進入排氣管中。
保時捷工程師認為四衝程當中只有一個動力行程用於做功,其他都是在做預備動作,眾所皆知「效率顯然比較差」,因此Porsche就是在曲軸轉二圈的過程中,可以增加一組「進氣、壓縮」或是「動力、排氣」行程,也可以說是將傳統引擎的1/4節拍修正為1/6節拍,藉由更密集的做動頻率增加引擎運轉效率。但這部分其實只有曲軸運轉的狀態有差異,活塞與曲軸之動作比較沒有變化,但是壓縮比、衝程、曲軸施力角度則是會有細微改變,但這也是關鍵。好的,六衝程引擎之所以更有效率,就是因為曲軸轉二圈時,活塞與連桿做了「六次」往覆動作,傳統四衝程引擎在曲軸轉二圈時,活塞與連趕只有做出四次的往覆動作,所以才會說六衝程引擎乃是以「密集度」「高頻率」取勝。事實上,不只Porsche正在求取這種高頻率技巧,事實上很早以前就有Atkinson循環引擎設計,同樣是以高頻率取勝,但是結構複雜、成本增加、重量偏高、體積偏大、耐用度不佳、不宜大功率與高轉速,所以從來沒有被量產市售化。
▲最初的Atkinson循環引擎「體積超大」重量與複雜度就不用多說!更難以達成多缸設計在此所說的Atkinson循環引擎,並非指Toyota Hybrid引擎所使用的阿金森循環設計,其實Toyota之設計正確定義乃是米勒循環設計,只因米勒循環引擎專利技術早被Mazda買下並成功量產市售,但專利保護期早已失效,其他車廠並沒有應用上的疑慮,然而Toyota並不希望旗下Hybrid引擎和Mazda產生任何瓜葛與誤解,所以刻意取名為阿金森循環,其實和正統的Atkinson循環引擎沒有任何關係。言歸正傳,Porsche六衝程引擎絕對強嗎?其實不然,仍存在許多盲點:‧ 六衝程結構之活塞行程比較短,不利低轉速扭力發揮‧ 結構複雜、成本偏高‧ 齒輪結構更多,摩擦阻力偏高,運轉噪音偏大‧ 活動關節太多,同樣不利高轉速運行與耐用度考量‧ 體積和重量雖然比Atkinson循環引擎更小更輕,但還是比傳統引擎更大更重然而Porsche六衝程引擎其實替內燃機效率尋求了另一個出路,其高效率來源除了更密集的行程交替,其實還有更好的壓縮比變化與很重要的Off-Set曲軸中心偏置量,避免活塞、連桿、曲軸成一直線不利於推力的傳輸,所以此六衝程架構確實能讓動力行程更順暢更有效率,但整體功率如何?恐怕還是要等實驗引擎出爐後才能研判。然而此一專利有可能量產嗎?好的,除非實驗引擎之熱功率能比現有市售引擎高出15%、20%以上,否則實在沒有量產的必要!如果只是高出個7%、10%,那麼不如直接使用輕量化活塞、連桿、曲軸就好,不需要重新設計全新引擎,成本太高! 而且,未來燃油動力的911還能賣多少輛?
▲瑞士CTL引擎工程所設計的航空用途星形六缸Atkinson循環引擎,與Porsche的六衝程引擎其實非常類似,效率「據說」可以提升20%,但此類引擎量產機率微乎其微,此2016年的專利,至今仍未實現
六衝程比四衝程更猛!Porsche 911類轉子水平對臥引擎專利科技 何時量產?
▲Porsche 911最新的Hybrid引擎搭配電動渦輪技術‧ 傳統引擎為二衝程或四衝程,Porsche最新專利為「六衝程」‧ 六衝程引擎的曲軸結構與轉子引擎有點類似‧ 六衝程引擎具備二個壓縮行程與二個動力行程‧ 六個衝程中有二個用於做功,效率為1/3‧ 傳統四衝程引擎只有一個動力行程用於做功,效率為1/4‧ 六衝程水平對臥引擎量產機率其實很低!‧ 就結構來說,Porsche六衝程引擎比較類似Atkinson循環引擎保時捷全新六衝程水平對臥引擎的想法看起來很讚,而且Porsche已獲得此六衝程內燃機設計專利。此一特殊結構使用類似轉子引擎的曲軸設計,在每個循環當中,產生額外的壓縮和動力衝程,無疑是個奇怪又奇妙的想法與設計。因為目前此一技術僅止於紙上談兵的專利階段,並沒有實際的產物,所以也沒有完整的動畫或連續運作示意圖,相信很多人都看不懂這樣的設計,因此個人儘量以簡單的敘述來說明。除了極少數的例外,比如說把割草機引擎改裝到微型汽車上!好的,目前99.99%的汽車都使用四衝程引擎,四個衝程包括:進氣、壓縮、動力、排氣。進氣行程是將空氣和燃料注入汽缸(燃燒室)的動作;壓縮行程是活塞將燃氣推擠至汽缸頂部上死點位置的動作;動力行程又稱為點火行程或是爆發行程,也就是燃氣被點燃後,將活塞向下推至底部嚇死點...更正..是「下死點」的做功動作;排氣行程是最後一個步驟,就是將燃燒後的廢氣推出汽缸外進入排氣管中。
保時捷工程師認為四衝程當中只有一個動力行程用於做功,其他都是在做預備動作,眾所皆知「效率顯然比較差」,因此Porsche就是在曲軸轉二圈的過程中,可以增加一組「進氣、壓縮」或是「動力、排氣」行程,也可以說是將傳統引擎的1/4節拍修正為1/6節拍,藉由更密集的做動頻率增加引擎運轉效率。但這部分其實只有曲軸運轉的狀態有差異,活塞與曲軸之動作比較沒有變化,但是壓縮比、衝程、曲軸施力角度則是會有細微改變,但這也是關鍵。好的,六衝程引擎之所以更有效率,就是因為曲軸轉二圈時,活塞與連桿做了「六次」往覆動作,傳統四衝程引擎在曲軸轉二圈時,活塞與連趕只有做出四次的往覆動作,所以才會說六衝程引擎乃是以「密集度」「高頻率」取勝。事實上,不只Porsche正在求取這種高頻率技巧,事實上很早以前就有Atkinson循環引擎設計,同樣是以高頻率取勝,但是結構複雜、成本增加、重量偏高、體積偏大、耐用度不佳、不宜大功率與高轉速,所以從來沒有被量產市售化。
▲最初的Atkinson循環引擎「體積超大」重量與複雜度就不用多說!更難以達成多缸設計在此所說的Atkinson循環引擎,並非指Toyota Hybrid引擎所使用的阿金森循環設計,其實Toyota之設計正確定義乃是米勒循環設計,只因米勒循環引擎專利技術早被Mazda買下並成功量產市售,但專利保護期早已失效,其他車廠並沒有應用上的疑慮,然而Toyota並不希望旗下Hybrid引擎和Mazda產生任何瓜葛與誤解,所以刻意取名為阿金森循環,其實和正統的Atkinson循環引擎沒有任何關係。言歸正傳,Porsche六衝程引擎絕對強嗎?其實不然,仍存在許多盲點:‧ 六衝程結構之活塞行程比較短,不利低轉速扭力發揮‧ 結構複雜、成本偏高‧ 齒輪結構更多,摩擦阻力偏高,運轉噪音偏大‧ 活動關節太多,同樣不利高轉速運行與耐用度考量‧ 體積和重量雖然比Atkinson循環引擎更小更輕,但還是比傳統引擎更大更重然而Porsche六衝程引擎其實替內燃機效率尋求了另一個出路,其高效率來源除了更密集的行程交替,其實還有更好的壓縮比變化與很重要的Off-Set曲軸中心偏置量,避免活塞、連桿、曲軸成一直線不利於推力的傳輸,所以此六衝程架構確實能讓動力行程更順暢更有效率,但整體功率如何?恐怕還是要等實驗引擎出爐後才能研判。然而此一專利有可能量產嗎?好的,除非實驗引擎之熱功率能比現有市售引擎高出15%、20%以上,否則實在沒有量產的必要!如果只是高出個7%、10%,那麼不如直接使用輕量化活塞、連桿、曲軸就好,不需要重新設計全新引擎,成本太高! 而且,未來燃油動力的911還能賣多少輛?
▲瑞士CTL引擎工程所設計的航空用途星形六缸Atkinson循環引擎,與Porsche的六衝程引擎其實非常類似,效率「據說」可以提升20%,但此類引擎量產機率微乎其微,此2016年的專利,至今仍未實現
最新汽車新聞
-
-
電動車就是狂!美國一輛遭海倫颶風洪水吞沒的Rivian R1T純電皮卡仍然可以開上路
(2 天前) -
大幅度改款Ford Kuga,以舊換新86.9萬元起、6萬元6大豪禮,再度投入競爭最激烈的百萬休旅!
(2 天前) -
NCAP撞擊測試0顆星很意外嗎?削價競爭只好犧牲消費者的安全保障
(2 天前) -
Lexus、Audi、BMW、Subaru都上榜!今年全球最難賣的15輛乘用車(二)
(2 天前)